高中物理 第六章 圆周运动 4 生活中的圆周运动学案 新人教版必修第二册-新人教版高一第二册物理学案VIP专享

生活中的圆周运动核心素养目标物理观念失重现象、离心现象和物体做离心运动的条件。科学思维1.通过观察模型了解火车车轮的特点，会分析火车转弯时向心力的来源。2.通过对向心力公式的推导分析汽车过拱形桥和凹形路面的最低点时的受力、理解航天器中的失重现象。科学态度与责任分析生产、生活和航天科技中的圆周运动现象，培养学生运用概念、规律解释现象和解决问题的能力，增强责任心和使命感。知识点一 火车转弯[观图助学]火车转弯时外轨与内轨的高度一样吗？火车转弯的向心力来源是什么？火车的车轮设计有什么特点？1.火车在弯道上的运动特点：火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力。2.向心力的来源(1)如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源(如图所示)。 (2)如果在弯道处使外轨略高于内轨(如图所示)，火车转弯时铁轨对火车的支持力 FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力 G 的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力。适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力 G 和支持力 FN的合力来提供。[思考判断](1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小。(×)(2)火车转弯时的向心力一定是重力与铁轨支持力的合力提供的。(×)(3)火车通过弯道时必须按规定速度行驶。(√)火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图所示。 知识点二 汽车过拱形桥[观图助学]同一辆汽车先后经过凹形区域和凸形区域，在哪一区域汽车对地面的压力更大？汽车过拱形桥与凹形路面的比较汽车过拱形桥汽车过凹形路面受力分析向心力G － F N＝mFN－ G ＝m对桥的压力FN′＝G － m FN′＝G ＋ m 结论汽车对路面的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小汽车对路面的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对路面的压力越大[思考判断](1)汽车驶过拱形桥最高点，对桥的压力可能等于零。(√)(2)汽车过拱形桥或凹形路面时，向心加速度的方向都是竖直向上的。(×)(3)汽车驶过凹形路面最低点时，对路面的压力一定大于重力。(√)拱形桥凹形路面知识点三 航天器中的失重现象1.向心力分析：当航天器在近地轨道做匀速圆周运动时，轨道半径近似等于地球...